人工挖孔樁施工注意事項分析

聶 晶 （岳西縣公路管理服務(wù)中心，安徽 安慶 246600）

0 前言

在山區(qū)公路工程施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)道路不便、大型機械設(shè)備難以運送到位等情況。在這些地方的公路工程橋梁等施工中，采用人工挖孔樁技術(shù)具有較大優(yōu)勢，如單樁承載力高、樁端擴(kuò)大頭容易施工、抗震效果較好、造價較低、無需大型設(shè)備、技術(shù)難度小、施工場地要求簡單等。

但人工挖孔樁安全風(fēng)險較大，在一些地質(zhì)條件惡劣的施工場所，容易出現(xiàn)坍塌、涌水、涌沙、有害氣體等隱患。

1 熟悉相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，慎用人工挖孔樁技術(shù)

1.1 嚴(yán)禁越過人工挖孔樁使用的技術(shù)紅線

按照《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）第6.2.1 條的相關(guān)規(guī)定，有下列情況之一的，禁止使用人工挖孔樁：

①地基土中分布有厚度超過2m 的流塑狀泥或厚度超過4m的軟塑狀土；

②地下水位以下有層厚超過2m 的松散、稍密的砂層或?qū)雍癯^3m 的中密、密實砂層；

③巖溶中等返尺發(fā)育和強烈發(fā)育地區(qū)；

④有涌水的地質(zhì)斷裂帶；

⑤地下水豐富，采取措施后仍無法避免邊抽水邊作業(yè)；

⑥高壓縮性人工填土厚度超過5m；

⑦工作面3m 以下土層中有腐殖質(zhì)有機物、煤層、泥煤層等可能存在有毒氣體的土層；

⑧孔深超過25m 或樁徑小于1.0m；

⑨沒有可靠的安全措施，可能對周圍建（構(gòu)）筑物、道路、管線等造成危害；

⑩其它不適合使用人工挖孔樁的地質(zhì)情況。

山區(qū)公路工程施工也應(yīng)參考上述對人工挖孔樁技術(shù)的使用標(biāo)準(zhǔn)要求，做出相應(yīng)的技術(shù)要求。在類似上述條件的地方，應(yīng)嚴(yán)禁使用人工挖孔樁施工；在施工條件惡劣及其類似上述條件的地方，要謹(jǐn)慎使用人工挖孔樁技術(shù)。

1.2 熟悉設(shè)計人工挖孔樁的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及政策文件

人工挖孔樁作業(yè)涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)較多，要熟悉相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策文件，遵守相關(guān)政策文件和技術(shù)要求。例如《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-2011）、《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 46-2005）、《建筑樁基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 106-2010）、《建筑機械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ 33-2012）、《建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2011）、《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50300-2013）、《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ59-2011）、《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》（住建部37 號令）、《關(guān)于實施〈危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定＞有關(guān)問題的通知》（建質(zhì)辦〔2018〕31 號文)、《危險性較大的分部分項工程專項施工方案編制指南》等。

2 工程勘察需詳實、準(zhǔn)確

工程勘察報告是設(shè)計的基礎(chǔ)，是樁基施工安全保障的前提。

工程勘察分析評價應(yīng)在勘探、測試及巖土指標(biāo)統(tǒng)計分析等工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程特點和要求進(jìn)行。評價應(yīng)針對擬建場地和地基基礎(chǔ)進(jìn)行，評價場地穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性，特別是地層巖性、地下水、地層滲透性，樁與典型地層剖面圖關(guān)系，以及地質(zhì)條件可能造成的工程風(fēng)險，提出防治措施，提供設(shè)計所需的巖土參數(shù)。

筆者本地的山區(qū)地質(zhì)，具有典型的球形分化片狀麻巖，微風(fēng)化、中風(fēng)化、強風(fēng)化層的承載力，粘結(jié)系數(shù)c 值，內(nèi)摩擦角φ 值等土力學(xué)參數(shù)差別較大，若無科學(xué)、準(zhǔn)確的勘察實驗數(shù)據(jù)，則無法保障樁基施工的安全。經(jīng)常出現(xiàn)不同地質(zhì)勘察單位出具的報告顯示同樣的樁端土（巖）承載力相差甚遠(yuǎn)的現(xiàn)象，這是因為勘察單位沒有進(jìn)行相關(guān)土質(zhì)試驗，而僅憑理論數(shù)據(jù)或經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對樁基設(shè)計造成誤差。

3 重視工程所處環(huán)境

山區(qū)公路建設(shè)條件較為復(fù)雜，需要穿越林區(qū)、田地、山地，因此熟悉工程建設(shè)環(huán)境，仔細(xì)分析地表水、洪水可能對工程場地造成的影響非常重要。山區(qū)公路穿越地表水匯集地，可能會遭遇突發(fā)洪水、泥石流等災(zāi)害。在工程建設(shè)中，要充分考慮到這些因素可能帶來的不利影響，提前做好應(yīng)急預(yù)案和防范措施，防止施工中造成不必要的損失和傷害。比如在人工挖孔樁施工前，應(yīng)提前做好防洪溝、防洪墻，做好地表水引流措施；提前預(yù)知天氣，做好施工安排；對施工人員做好安全教育，準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案并開展相關(guān)演練。

應(yīng)慎重對待新近回填土區(qū)域的人工挖孔樁施工，這些區(qū)域容易發(fā)生較大的地層不均勻沉降，特別是在強降雨后，容易誘發(fā)樁護(hù)壁的沉降、脫斷、開裂，造成安全風(fēng)險。筆者所在的某高速公路大直徑人工挖孔樁施工時，曾經(jīng)遭遇類似的情況，在新近回填土區(qū)域進(jìn)行施工時遇到較長時間的降雨，填埋的沙土處沉降均值達(dá)5cm，個別樁位沉降達(dá)8cm，造成護(hù)壁間搭接段脫離、傾斜，嚴(yán)重影響井下作業(yè)安全。建議有條件時在人工挖孔樁施工前對此區(qū)域的土層或樁基周圍的土層進(jìn)行分層夯實或注漿加密加固處理。

4 重視氣候條件和季節(jié)性天氣

人工挖孔樁基本都是戶外作業(yè)，氣候和天氣對施工的影響很大。

如遇冬季施工，需要做好防凍、防滑措施，特別是混凝土護(hù)壁要加強保溫養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)防凍傷，達(dá)到設(shè)計要求的強度后，方可下井施工。

春夏季節(jié)要加強防雷電、防水、防暑工作。結(jié)合施工組織設(shè)計，布置施工場地的排水管道路線，防止場地積水。人工挖孔樁距離地面最近的圍護(hù)桶壁要高于地面30cm，防止地面積水灌入樁孔內(nèi)，也可以防止雜物滑入樁孔內(nèi)。對滲透性較大的砂質(zhì)土、碎石土，必要時進(jìn)行場地表面覆蓋，防止地表雨水滲透到深層土體。

強化施工用電安全管理，雷電天氣、強降雨季節(jié)嚴(yán)禁施工作業(yè)。嚴(yán)格落實“三級配電，兩級保護(hù)”，做好施工電器接地保護(hù)工作，孔內(nèi)作業(yè)人員必須戴安全帽、穿絕緣膠鞋。在施工中途抽水后，必須先將地面上的專用電源切斷，作業(yè)人員方可下孔；井下施工照明必須采用安全行燈，電壓不得超過12V，用電設(shè)備的線路必須裝漏電保護(hù)裝置，防止誘發(fā)觸電事故。

5 重視人工挖孔樁的地下水處理

人工挖孔樁開挖時，嚴(yán)禁水下作業(yè)、帶水作業(yè)。

如遇地下水位較高時，一般要在人工挖孔樁施工前采取措施，降低地下水位。在沒有外圍補充水源的情況下，可以在施工樁體外圍合理布設(shè)降水井，安排潛水泵抽取地下水，將場地內(nèi)地下水標(biāo)高降低至有利于人工挖孔樁作業(yè)的高度。降低場地地下水位要考慮到降水可能造成的危害，例如臨近建筑、構(gòu)筑物、地下管線的沉降。如果周邊地下水位普遍較高，需要采取止水措施（如設(shè)計止水帷幕、混凝土攪拌樁、地下連續(xù)墻等止水結(jié)構(gòu)體系）。針對復(fù)雜地下水的情況，一般要先進(jìn)行專項勘察，進(jìn)行止水圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計，以確保人工挖孔樁施工安全。

山區(qū)人工挖孔樁作業(yè)經(jīng)常會遇到穿越細(xì)沙層、粉質(zhì)黏土層等情況，一般可考慮鋼制護(hù)筒作業(yè)，加快作業(yè)進(jìn)度，快速穿越沙層。細(xì)沙層、粉質(zhì)黏土層較厚實。且地下水位較高時，考慮井點降水，待水位減低、土質(zhì)穩(wěn)定后再進(jìn)行挖孔作業(yè)。

樁基施工如果坐落在基巖、土坡斜面，還要考慮到坡體滑移、山體滑移可能帶來的破壞，設(shè)計上應(yīng)考慮對不穩(wěn)定山體、坡體的加固處理。

6 重視場地交通運輸組織、出土安全

施工場地內(nèi)的車輛較多，既有運送施工材料、機具的車輛，也有拉運土方的車輛，合理組織場地內(nèi)的交通十分重要。

人工挖孔樁挖出的土體嚴(yán)禁堆放在人工挖孔樁口部，防止洞口荷載超標(biāo)。土體要運至人工挖孔樁區(qū)域外的堆放場地，既要考慮施工安全又要方便出土、運土，注意挖孔樁洞口5m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁堆載。運送混凝土、鋼筋等施工材料的車輛要在指定區(qū)域行駛，不允許靠近挖孔樁洞口，防止引起塌孔。

孔內(nèi)土方可以使用電動垂直運輸工具，但在孔內(nèi)要設(shè)置安全防護(hù)裝置，防止土石下落傷人。

電動運輸設(shè)備要落實好施工安全用電要求，安裝好漏電保護(hù)裝置，過載、短路保護(hù)裝置，接地保護(hù)裝置等，洞內(nèi)使用安全電壓，防止電擊事故。

7 施工安全保障的其他注意事項

①防止高處墜亡

人工挖孔樁孔洞距離地面普遍較深，少則5～6m，多則10～20m，施工墜亡風(fēng)險較高。為防止墜亡事故發(fā)生，常采取的防范措施為空口地面作業(yè)人員必須系好安全帶，扣好保險鉤，另一端固定在孔口預(yù)埋的鋼管上或其他裝置上；孔口周圍須設(shè)置垂直維護(hù)欄桿，高度不少于1.2m，欄桿鋼管間距不大于0.3m，欄桿涂刷警示標(biāo)示，洞口做水平防護(hù)，用鋼板或鋼柵格封閉；夜間采用警示燈具照明；作業(yè)人員上下采用軟爬梯，嚴(yán)禁乘坐吊桶上下。

②防止物體打擊事故

第一節(jié)護(hù)筒高出地面30cm，防止雜物、砂石、工具墜落傷人；孔內(nèi)傳遞工具使用吊桶，嚴(yán)禁拋扔、投擲；設(shè)置防護(hù)蓋板，保障出土?xí)r下面作業(yè)人員的安全；卷揚機嚴(yán)禁超載、超負(fù)荷作業(yè)。

③預(yù)防坍塌事故

每日施工前，觀察地面、護(hù)壁沉降、開裂情況。每節(jié)護(hù)壁長度不超過1m，達(dá)到設(shè)計強度后方可以拆除模板。樁孔作業(yè)采取跳挖技術(shù)，防止對相鄰樁造成不利影響。

④防止中毒和窒息事故

人工挖孔樁施工時，樁孔內(nèi)會產(chǎn)生一氧化碳、硫化氫等有害氣體，對孔內(nèi)作業(yè)人員造成傷害。開挖超過5m 時，每日下孔作業(yè)前使用氣體探測儀器進(jìn)行有毒氣體探測；深度大于10m 時，應(yīng)向孔內(nèi)通風(fēng)，保證作業(yè)人員呼吸安全。

⑤預(yù)防觸電事故

嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場臨時用電規(guī)范，實行“一機一閘，一漏一?！保瑘?zhí)行T-NS配電制；井內(nèi)潮濕作業(yè)，使用安全電壓，電壓不得超過12V；井下抽水時，作業(yè)人員必須撤至地面，斷電后方可以下井作業(yè)?？變?nèi)作業(yè)人員建議使用頭戴礦燈作業(yè)，不宜另外設(shè)置照明電源。